ue4集合类型_UE4-Sockets

Sockets(套接字)

套接字为通信的端点。通过网络通信的每对进程需要使用一对套接字。

套接字组成: IP地址 + 端口号

套接字采用客户机——服务器架构。

服务器通过监听指定端口，来等待客户请求。

实现特定服务的服务器监听众所周知的端口:

telent服务器端口,23
ftp服务器监听端口,21
web或http服务器,80

所有低于1024的端口都是众所周知的。

客户端

发出请求Socket: 客户端IP + 大于1024且唯一的端口号。例如: 146.86.5.20:1625 所有连接都必须是唯一的，当另一个进程与同一个服务器建立连接时，应该被分配大于1024且不等于1625的端口。

IP 127.0.0.1为特殊IP，回送(loopback),它引用自己，这一机制允许同一主机的客户机和服务器可以通过TCP/IP协议进行通信。

BSD Sockts API

伯克利套接字(Berkeley sockets)定义了一组用于进程间Sockets通信的通用API,sockets的实现依赖于不同的操作系统各有所不同，在实现了BSD Sockets接口的操作系统上，就可以很方便地移植采用BSD Sockets API的应用程序。所有现代操作系统都实现了BSD Sockets。

常用API:

socket() 创建Socket,分配一些系统资源。
bind() 通常用于服务端，将一个socket和一个socket地址结构关联，它指定了本地IP地址和端口号,可设定为绑定到本机的任何IP。
listen() 用在服务端，使得一个被绑定的TCP socket进入监听状态。
connect() 用在客户端，分配给Socket一个空闲的端口号，对于TCP Socket,还会尝试建立一个新的TCP连接。
accept() 用在服务端，它接受来自远程客户端的创建TCP连接的请求(connect)，并创建一个新的Socket来表示这次连接两端的Sockets。
send(), recv(), sendto(), and recvfrom() 用于发送和接收数据，标准IO函数write()和read()也可以使用。
close() 使系统释放一个socket的资源，在TCP下，连接会终止。
gethostbyname() and gethostbyaddr() 用于获取host名字和地址。仅在IPv4下可用。
select() 用于挂起，等待列表中的一个或多个套接字准备好读取或写入或出现错误。
poll() 检查在socket集合中的一个socket的状态。这个集合可以被测试是否有socket可以被写入或读出或出现错误。
getsockopt() 获取一个socket的的指定socket 选项的当前值。
setsockopt() 设置一个socket的指定socket选项的值。

UE4 Sockets

UE4针对众多不同的操作系统的不同的Socket实现提供了同一的Socket编程接口。由于几乎所有操作系统都实现了BSD socket接口，利用这一点可以方便地统一一些基本的Socket接口。同时，不同的操作系统也提供了一些差异化的操作，这些操作由ISocketSubsystem定义。

class FSocket

这个类定义了类似于BSD socket API 的抽象接口。包括:

Close(),Bind(),Listen(), Connect(),Accept(),Send(),Recv(),等操作。

此外，还有一些便利操作:

WaitForPendingConnection(),HasPendingConnection(),可判断是否有连接请求。
HasPendingData(),查询是否有即将到来的数据可以接收。
RecvMulti(),一次读取多个数据包，

还有许多其它操作...

class FSocketBSD

FSocketBSD继承自FSocket，它实现了所有FSocket的接口，跨平台的操作就是在这里实现的。

首先会通过PLATFORM_HAS_BSD_SOCKETS判断当前平台是否支持BSD socket接口，以决定是否定义FSocketBSD类。

在BSDSockets/SocketSubsystemBSDPrivate.h文件中，根据不同的平台包含不同平台的BSD socket API实现头文件。并统一原始Socket对象的类型为SOCKET，这一类型在WinSock中有定义:

    typedef UINT_PTR        SOCKET;

但在其它平台则没有，比如在Unix系统下就直接用的int类型表示socket对象指针。所以在其它情况下还会加上一些类型别名：

    typedef int32 SOCKET;// ... ...

它的几个成员变量:

/** Holds the BSD socket object. */SOCKET Socket;/** Last activity time. */double LastActivityTime;/** Pointer to the subsystem that created it. */ISocketSubsystem* SocketSubsystem;

其中SocketSubsystem表示的是创建这个FSocketBSD的子系统，其中定义的是平台特异的操作。

class ISocketSubsystem

这是抽象平台特异的sockets API的基本接口。其功能有:

Get(const FName&) 获取指定平台的ISocketSubsystem单例。
不同平台的初始化操作
创建和销毁Sockets。
Host name 到IP address 的域名解析。包括异步的域名解析。
创建恰当的FInternetAddr表示。
CreateRecvMulti()
TMap<FString, TSharedPtr<FInternetAddr> > HostNameCache; host Name的缓存

class FSocketSubsystemBSD

此外，它还派生出FSocketSubsystemBSD对应于FSocketBSD。它实现了标准的BSD支持的一些socket 子系统的操作。

也是在这里，实现了CreateSocket(), 其中也是调用了平台特异的BSD socket API socket()实现的。先通过平台特异的原始socket()构造函数创建SOCKET，这一步其实将所有支持BSD socket API 的操作系统都考虑了进去，再进一步创建FSocketBSD，最后根据ISocketSubsystem定义的接口，返回FSocket.

Observe

UE 定义的这一Socket模块，大体上分两个主要的继承线路，一个是FSocket是表示通信的一端的socket，定义了BSD 中的常规操作，以及一些额外的便利操作(RecvMulti())。另一条是ISocketSubsystem,这是抽象平台特异的功能的基本接口，同时也负责FSocket对象的创建，域名解析等其它功能。

通常情况下，下一步就可以是各个平台的FSocket 和ISocketSubsystem的派生实现了，但是，考虑到几乎所有操作系统都实现了BSD socket API，所以先加了一层FSocketBSD和FSocketSubsystemBSD，也是在这里,两者产生了直接引用，FSocketBSD保存了一个ISocketSubsystem指针。这一层其实已经实现了绝大部分的功能。

再往后就是每个平台的继承和实现，大多数只是Subsystem部分的Create(),Init()等操作，部分的FSocketBSD有继承下来改动Multi相关的操作。

ISocketSubsystem::Get()获取不同平台的单例ISocketSubsystem实例,在其上进一步调用CreateSocket创建FSocket.

UE4 采用Module来管理不同的平台ISocketSubsystem的创建和销毁。FSocketSubsystemWindows调用CreateSocketSubsystem和DestroySocketSubsystem来创建和销毁子系统。这两个函数extern 声明在SocketSubsystem.cpp中，而对应对每个平台的Subsystem类的cpp文件中都实现了这两个函数.

因此,Socket模块总的使用流程是：

ISocketSubsystem::Get(const FName& SubsystemName)获取一个指定平台Name的子系统。
ISocketSubsystem::Get中定义了一个静态结构体变量,它只有一个成员FSocketSubsystemModule，在这个静态变量初始化的时候，用FModuleManager::LoadModuleChecked<FSocketSubsystemModule>("Sockets")的返回值初始化FSocketSubsystemModule成员变量。最后返回GetSocketSubsystem(SubsystemName)的返回值。
FSocketSubsystemModule在加载时就会初始化一个默认的子系统，通过直接调用CreateSocketSubsystem( *this )构建一个默认子系统,至于调用的是什么平台的实现版本，是由什么决定的?
在获取到了一个ISocketSubsystem后，就可以调用ISocketSubsystem::CreateSocket创建一个相关平台的Socket,这个Socket的动态类型可能是FSocketBSD，也可能是相关平台定义的子类比如FSocketBSDIOS,这又取决于这个子系统的动态类型，最终又取决于调用ISocketSubsystem的静态函数Get时的参数SubsystemName通常应该是此时运行的平台。